Question

在圖所示電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁=10Ω，R₂為滑動變阻器．閉合開關S，當滑片P在a端是，電流表的示數為0.3A；當滑片P在b端時，電壓表示數為2V．
求：（1）滑動變阻器R₂的最大阻值？
（2）當滑片P在b端時，定值電阻R₁消耗的電功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）畫出等效電路圖，確定當滑片在a端（電路中只有R₁）和b端時（電阻R₁和R₂串聯）的電路組成，利用歐姆定律和串聯電路的特點求滑動變阻器R₂的最大阻值；
（2）上面求出了P在b端時R₁兩端的電壓和通過的電流，利用電功率公式P=UI求定值電阻R₁消耗的電功率．
解答：解：（1）當P在a端時，如上圖所示，
電源電壓：U=IR₁=0.3A×10Ω=3V，
當P在b端時，如下圖所示，
R₂兩端的電壓U₂=2V，
R₁兩端的電壓：
U₁=U-U₂=3V-2V=1V，
R₁中的電流：
I₁===0.1A，
∵R₁、R₂串聯，
∴I₂=I₁=0.1A，
滑動變阻器的最大阻值：
R₂===20Ω；
（2）當P在b端時，R₁消耗的電功率：
P₁=U₁I₁=1V×0.1A=0.1W．
答：（1）滑動變阻器R₂的最大阻值為20Ω；
（2）當滑片P在b端時，定值電阻R₁消耗的電功率是0.1W．
點評：本題考查了學生對歐姆定律、電功率的公式、串聯電路的特點的掌握和運用，畫出等效電路圖確定當滑片在a端和b端時的電路組成是本題的關鍵．